CN101707526A - 一种跨网段组播数据系统及其方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种跨网段组播数据系统及其方法，其系统由一个节点管理器对应多个网段构成，不同网段之间通过路由器连接，每个网段配置一个Coaster、一台交换机和一台或多台的用户计算机，系统中各设备网络连接；其方法为，通过节点管理器的桥梁作用使不同网段内的Coaster两两建立双向的TCP链接，从而实现不同网段间的信息交流。本发明不需要重新购置组播服务器和多个支持组播协议的交换机，利用现有的计算机就可以有效的完成数据的跨网段组播，既大大节约了成本，又提高了网络资源的利用率。

Description

一种跨网段组播数据系统及其方法
技术领域
本发明涉及计算机网络技术领域，特别涉及一种跨网段组播数据系统及其方法。
背景技术
随着计算机网络技术的普及和发展，计算机网络应用程序也日臻完善。组播技术在这当中发挥了很重要的作用，它所提供的一对多和多对多的数据传输技术在很多领域有着越来越广泛的应用，例如多媒体网络教学、视频会议、网络游戏等。但是，由于目前组播协议的不成熟和主流路由器对组播数据转发的限制，因此跨越网段组播数据是传统的网络架构和应用程序无法完成。
目前解决跨网段组播数据的做法就是购置多台交换机和一台组播服务器重新搭建一个三层交换机的拓扑网络架构，其传统结构如图1所示。配置好组播服务器和交换机SwitchA、SwitchB、SwitchC的IP地址，网关和各个Vlan连接，同时在SwitchA、SwitchB、SwitchC运行组播协议，这样在不同网段的计算机就可以组播数据了。但这种方案存在以下不足：
1、需要新购置三个交换机和一个组播服务器，设备的维护消耗比较大而且服务器所承担的工作也比较繁重。
2、设备的环境参数配置比较繁琐。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，在不修改路由器配置和不采用支持跨网段组播的路由协议的情况下，提供一种配置简单、设备维护成本较低的跨网段组播数据系统及其方法。
本发明通过以下技术方案实现：本跨网段组播数据系统由一个节点管理器对应多个网段构成，不同网段之间通过路由器连接，每个网段配置一个Coaster、一台交换机和一台或多台的用户计算机，系统中各设备网络连接。
所述节点管理器为一台只管理各网段信息，不加入组播的计算机；即节点管理器在整个系统中起登记和管理各个Coaster，在各个Coaster之间起桥梁作用，包括会议信息管理、网络节点登记及身份验证等。
所述节点管理器可根据实际需要设于系统中的任一网段内，或独立于系统中各网段并通过路由器与各网段连接。
所述Coaster为网段中用于向节点管理器报告网段信息的一台计算机，主要是将其网段内的数据单播给其它各个网段中的Coaster，同时接收其它各个网段的数据并发送给Coaster所在网段的各个用户计算机。
所述交换机起增强系统可扩展性以及加速同一网段内的用户计算机间数据交互的作用。
一种通过以上系统实现的跨网段组播数据方法，包括以下步骤：
(1)启动节点管理器；
(2)启动各个网段的Coaster及用户计算机，约定好同一网段内Coaster和用户计算机的组播地址和组播监听端口后，在同一网段内的所有计算机之间建立组播链接并收发数据，形成一个组播通道；
(3)已启动的Coaster向节点管理器报告其IP地址信息并予以登记，节点管理器将所有已启动的Coaster报告的信息全部发送给各个Coaster；
(4)已启动的Coaster创建基于TCP单播的SOCKET，然后通过节点管理器的桥梁关系与其它已启动的Coaster分别建立双向的TCP链接。
其中，所述步骤(3)和(4)中，当系统中有新的Coaster启动时，则进行以下步骤：
(3-1)当有新的Coaster启动，节点管理器登记其信息后将其信息发送给先启动的各个Coaster，同时将所有先启动的Coaster报告的信息发送给新启动的Coaster；
(4-1)新启动的Coaster创建基于TCP单播的SOCKET，然后通过节点管理器的桥梁关系与其它已启动的Coaster分别建立双向的TCP链接。
以上创建SOCKET的代码时使用的类为PTLIB(轻便Windows库)中封装了SOCKET相关操作和私有数据的类。
与现有技术相比，本发明相对于现有技术具有以下有益效果：
本发明不需要重新购置组播服务器和多个支持组播协议的交换机，利用现有的计算机就可以有效的完成数据的跨网段组播，这样既大大地节约了成本，又提高了网络资源的利用率；同时，本发明从应用层上实现跨网段组播数据，Coaster既适用于局域网，也适用于互联网。
附图说明
图1为传统的跨网段组播数据系统的示意图。
图2为本发明跨网段组播数据系统的示意图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例1
本实施例一种跨网段组播数据系统，如图2所示，由一个节点管理器1对应第一网段3和第二网段4构成，第一网段3和第二网段4通过路由器2连接，第一网段3和第二网段4均配置有一个Coaster5、一台交换机6和三台用户计算机7，系统中各设备网络连接。
其中，节点管理器1为一台只管理各网段信息，不加入组播的计算机，即节点管理器1在整个系统中起登记和管理各个Coaster，在各个Coaster之间起桥梁作用，包括会议信息管理、网络节点登记及身份验证等；节点管理器1设于第一网段3内。
Coaster5为网段中用于向节点管理器报告网段信息的一台计算机，主要是将其网段内的数据单播给其它各个网段中的Coaster，同时接收其它各个网段的数据并发送给Coaster5所在网段的各个用户计算机7。
交换机6起增强系统可扩展性以及加速同一网段内的用户计算机7间数据交互的作用.
节点管理器1连接的网段可以增加至无数个，节点管理器除了设于第一网段3内，也可根据实际需要设于其它任一网段中。
一种通过以上系统实现的跨网段组播数据方法，包括以下步骤：
(1)启动节点管理器1；
(2)启动各个网段的Coaster5及用户计算机7，约定好同一网段内Coaster5和用户计算机7的组播地址和组播监听端口后，在同一网段内的所有计算机之间建立组播链接并收发数据，形成一个组播通道8；
(3)已启动的Coaster向节点管理器1报告其IP地址信息并予以登记，节点管理器1将所有已启动的Coaster报告的信息全部发送给第一网段3和第二网段4的Coaster；
(4)已启动的Coaster创建基于TCP单播的SOCKET，然后通过节点管理器1的桥梁关系与其它已启动的Coaster分别建立双向的TCP链接。
其中，步骤(3)和(4)中，当系统中有新的Coaster启动时，则进行以下步骤：
(3-1)当有新的Coaster启动，节点管理器1登记其信息后将其信息发送给先启动的各个Coaster，同时将所有先启动的Coaster报告的信息发送给新启动的Coaster；
(4-1)新启动的Coaster创建基于TCP单播的SOCKET，然后通过节点管理器的桥梁关系与其它已启动的Coaster分别建立双向的TCP链接。
以上创建SOCKET的代码时使用的类为PTLIB(轻便Windows库)中封装了SOCKET相关操作和私有数据的类。
实施例2
本实施例另一种跨网段组播数据系统，与实施例1的不同之处在于，节点管理器1独立于系统中的第一网段3和第二网段4，并通过路由器2分别与第一网段3和第二网段4连接，系统其它配置及其跨网段组播数据的方法与实施例1相同。
如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。

Claims (7)

1.一种跨网段组播数据系统，其特征在于，由一个节点管理器对应多个网段构成，不同网段之间通过路由器连接，每个网段配置一个Coaster、一台交换机和一台或多台的用户计算机，系统中各设备网络连接。
2.根据权利要求1所述的跨网段组播数据系统，其特征在于，所述节点管理器为一台只管理各网段信息，不加入组播的计算机。
3.根据权利要求1所述的跨网段组播数据系统，其特征在于，所述节点管理器设于系统中的任一网段内，或独立于系统中各网段并通过路由器与各网段连接。
4.根据权利要求1所述的跨网段组播数据系统，其特征在于，所述Coaster为网段中用于向节点管理器报告网段信息的一台计算机。
5.一种用于权利要求1～4任一项所述系统的跨网段组播数据方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)启动节点管理器；
(2)启动各个网段的Coaster及用户计算机，约定好同一网段内Coaster和用户计算机的组播地址和组播监听端口后，在同一网段内的所有计算机之间建立组播链接并收发数据，形成一个组播通道；
(3)已启动的Coaster向节点管理器报告其IP地址信息并予以登记，节点管理器将所有已启动的Coaster报告的信息全部发送给各个Coaster；
(4)已启动的Coaster创建基于TCP单播的SOCKET，然后通过节点管理器的桥梁关系与其它已启动的Coaster分别建立双向的TCP链接。
6.根据权利要求5所述的跨网段组播数据方法，其特征在于，所述步骤(3)和(4)中，当系统中有新的Coaster启动时，则进行以下步骤：
(3-1)当有新的Coaster启动，节点管理器登记其信息后将其信息发送给先启动的各个Coaster，同时将所有先启动的Coaster报告的信息发送给新启动的Coaster；
(4-1)新启动的Coaster创建基于TCP单播的SOCKET，然后通过节点管理器的桥梁关系与其它已启动的Coaster分别建立双向的TCP链接。
7.根据权利要求5或6所述的跨网段组播数据方法，其特征在于，所述创建SOCKET时，创建其代码使用的类为PTLIB中封装了SOCKET相关操作和私有数据的类。
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